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2018年09月22日 | 【STM32電機(jī)矢量控制】記錄6——FOC運(yùn)行流程

發(fā)布者:老王古玩店 來源: eefocus關(guān)鍵字:STM32  電機(jī)  矢量控制  運(yùn)行流程 手機(jī)看文章 掃描二維碼
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坐標(biāo)變換理論:

坐標(biāo)變換理論可以降低馬達(dá)方程的復(fù)雜性,利用坐標(biāo)變換把定子及轉(zhuǎn)子變量變換到一個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中,該坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)速為角速度ω。

假設(shè)fax, fbx, fcx 為三相瞬時(shí)變量,位于相移120度的a,b,c坐標(biāo)上,fqx, fdx, f0x 為其變換變量,位于正交坐標(biāo)d,q上:

【STM32電機(jī)FOC】記錄6——FOC運(yùn)行流程

則,變換方程為:

【STM32電機(jī)FOC】記錄6——FOC運(yùn)行流程

3個(gè)變換方程用于矢量控制:

Clarke:     ω=0, θ(0)=0 -> θ=0;

Park:        ω=ωr, θ(0)=θr(0) -> θ=θr;

反Park:     ω=-ωr , θ(0)= θr(0) ->θ=-θr

所以有:

  • Clarke將定子電流轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止直角參考坐標(biāo)(稱αβ坐標(biāo));

  • 然后,Park將電流轉(zhuǎn)變?yōu)榘措S機(jī)的速度旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)為(磁場(chǎng)定向控制,與轉(zhuǎn)子同步);

  • 反向Park變換使反電動(dòng)勢(shì)從旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)(q, d)到靜止坐標(biāo)。

變換過程如下圖:

【STM32電機(jī)FOC】記錄6——FOC運(yùn)行流程

Clark變換應(yīng)用于定子電流:

 【STM32電機(jī)FOC】記錄6——FOC運(yùn)行流程

Park變換應(yīng)用于定子電流:
【STM32電機(jī)FOC】記錄6——FOC運(yùn)行流程
Park逆運(yùn)算變換應(yīng)用于定子電壓:
【STM32電機(jī)FOC】記錄6——FOC運(yùn)行流程


程序的運(yùn)行過程:

1、程序先通過 ADC 采樣,對(duì) BLDC 電機(jī)的 a、b 兩相進(jìn)行電流采樣;

2、通過 Clarke() 函數(shù)將 a、b 兩相電流轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系上的電流  Iα、Iβ ;

3、由 Park() 函數(shù)將電流  Iα、Iβ 和經(jīng) DAC 轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)角度θ轉(zhuǎn)化為電流 Iq、Id;

4、將電流 Iq、Id 的電流差輸入到建立的 PI 控制器里,通過調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)?PI 控制系數(shù)輸出最佳的旋轉(zhuǎn)電壓Vd、Vq;

5、用 Circle Limitation 來限制 Vd、Vq 的值以選擇恰當(dāng)?shù)闹担?/p>

6、用 Rev_Park()函數(shù)將旋轉(zhuǎn)電壓 Vd、Vq 轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系上的電壓Vα、Vβ;

7、通過三電阻式相電流重構(gòu)法將電壓 Vα、Vβ ,重新建立為 BLDC 電機(jī)的三相電壓 Ux、Uy、Uw 的大??;

8、用 SV_PWM 算法計(jì)算矢量及其分分扇區(qū)的扇區(qū)信息,通過控制 TIM 控制6個(gè) MOSFET 管來控制各相電壓方向以達(dá)到最后的控制目的。

主要完成任務(wù):

1、梳理了 FOC2.0無霍爾 BLDC 電機(jī)程序的運(yùn)行過程

2、對(duì) Clark、Park、Park 逆運(yùn)算進(jìn)行進(jìn)一步理解


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